介绍了精密空调在高科技铁路机房的应用前景,强调应使用高效节能的精密空调保证高铁各类计算机机
房和通信机房的温湿度环
境,并将精密空调与舒适性空调进行比较
目前我国是世界上高速铁路发展速度最快、系统技术最全、集成能
力最强、运营里程最长、运营速度最高和在建规模最大的国家。高铁建
设的科技化、现代化、可靠性被广泛关注,计算机网络系统将成为高铁
运营调度和通信的核心,在这种情况下,数据设备和通信设备运行需
要的供电、环境等成为保证网络正常运行的关键,如何解决数据设备和
通信设备发热问题,确保数据设备和通信设备在适合的温湿度环境下运
行,是各类机房必须考虑的问题,本文将详细阐述精密空调在高铁建设
中的应用范围及其重要性。
1精密空调在建设中的应用范围
在铁路系统的车站、站内接人点、电牵所(亭)、信号中继站、
GSM—R基站、维修工区、调度中心等场地,具备大量机房,这些机房中
存在大量计算机与通信设备,需要恒温恒湿的环境,必须通过空调系统
保证,本文将就此问题进行分析。
2 在机房中应用舒适性空调的弊端
舒适空调的设计标准不适合机房对温湿度的要求。机房和基站对温
湿度要求和电源环境较高,对于空调的适应性要求也很高,具体内容如
下:
1)基站需要全年不间断保持温度恒定(温度波动控制在23-I-1-2℃
之内)。
2)要求空调设备显热比较高,能效比较高,确保节能。
3)空气洁净度0.5微米,升<18,000。即在每升的空气中,大于等于
n5微米的颗粒应小于18,O0o个。
4)换气次数,/J、时>30。即在给定的机房内,空调的风量和机房容积
的比值大于3O。
5)要求空调适应基站所处的恶劣电源环境(380V4-25%),并具备
缺相、错相保护功能。
6)空调设备具备远程监控及来电自启动功能。
7)满足全年连续制冷的需求。例如彩钢板基站,保温效果明显好
于土建基站,在北方地区冬季外界温度较低的情况下,仍可能需要制
冷,需要机组在低环境温度下连续制冷运行。
8)室外温度过低时,能提供加热。在北方的冬季,对于保温较差
的基站,应能够提供加热功能。
由于舒适性空调根据国标GB7725设计,是针对人所需求的环境条
件设计的,无法彻底实现以上8个功能。精密空调机组根据机房要求设
计,可通过环境调节上彻底解决以上问题,不留任何隐患。
3精密空调的技术指标要求
作为一台设计合理的精密空调,应能满足以下要求:
1)高显热比。要求显热比(显冷量 冷量)>0.8。
2)高能效比。要求压缩机能效I:L>3.3。
3)高风量。要求风量配比(风量聆量)>200m3/kW。
4)高电源适应性。要求空调机组全部元器件在380V±15%范围内正
常工作,超出此电压范围自动保护,电压恢复到此范围自动启动。
5)具备来电自启动功能,并具备延时启动(启动时间可设定)功
能。
6)提供的冷量数据应为达到室内24~CDB,17℃WB,室外环境温度
35℃测得。
7)机组在—4o —45℃范围内应保证制冷、加热功能。
8)过滤网的过滤效率符合国标G3等级。
9)标准工况下(24℃DB,17℃WB),出风温度应>12oC,避免送
风带雾。
10)温度调节精度应可达到4-1℃,设置中±1—5℃可调。
l1)标准配置应具备监控接口(RS485或RS232)。
4 精密空调的运营成本分析
1)从一次性购买成本上看,如果使用舒适性空调,达到相同制冷
量精密空调的价格是舒适性空调的1.5—2倍左右,但考虑使用寿命一
精密空调的使用寿命空调是舒适性空调的2—4倍,也就是说,在1o年时
问里,我们可以只应用l批精密空调,而不是应用2批甚至3批舒适性空
调。
2)舒适性空调耗电量是精密空调的1.5倍以上。比较和计算过程如
下:①根据中部地区全年温度状况逐点测试,考虑全年综合指标。②考
虑整机能效比,此指标主要取决于压缩机,以英维克公司的CyberMate为
例,应用工业等级的谷轮公司(Copeland ,世界上最大的涡旋式压缩机
生产厂)高效涡旋式(SCROLL)压缩机,能效比高达3.4。舒适性(商
用)空调压缩机能效比一般在2.5~3.0之间,能效比低。③ 考虑在机房应
用空调的节能关键指标—— 显热比。又称热湿比。简单解释,就是空调
在制冷状态下的能耗分为降温和除湿2个部分,其中有效制冷占总能耗
的比例。密封良好的机房没有湿度来源,所1)2CyberMate专门为机房设
计,大风量,小焓差,保证显热比高达90%,也就是90%以上的功率用
于制冷。而舒适(商用)空调为人设计,由于必须设计为小风量、大焓
差,所以显热比低至6o%~70%,也就是说有30%-4tYr/~的能耗用于除湿,
在机房应用,带来很大能耗损失,并导致过度除湿。
3)从维护成本上看。在发挥同样制冷效果的前提下,舒适性空调
的维护量是精密空调维护量的2倍,而且舒适性空调的维护费用因其应
用环境不符合设计要求,维护成本逐年上升。
结论:从采购成本考虑,舒适性空调成本低于精密空调;从运营角
度考虑,精密空调成本远低于舒适l生空调,并逐年显示优势。
对于机房来讲,要保证机房的环境稳定可靠,需要精密空调来实
现,使用舒适性空调机组仅仅是减少了初投资,但无法保证机房要求的
温湿度环境,总的费用也高于精密空调。所以从一个产品的生命周期总
体来看,从成本角度考虑,选择精密空调可以节省大量的投资、运行成
本、维护成本。舒适性空调初投资远低于精密空调,但一般经过2年左
右,舒适性空调和精密空调机组的费用基本持平,此后,舒适性空调的
费用就越来越高于精密空调。
对于基站来讲,要保证机房的环境稳定可靠,需要精密空调来实
现,使用舒适性空调机组仅仅是减少了初投资,但无法保证机房要求的
温湿度环境,总的费用也高于精密空调。
5 行业发展趋势
笔者也从英维克公司了解到,他们有一款针对高铁户外方舱的一
体化机房专用空调(sc系列),已经在成灌高铁等项目中有较好的应
用。户外方舱具有建站速度快、成本较低、可模块化设计、安装简单等
优势,广泛应用于铁路通信机房的建设。一般这类方舱的体积较通信行
业用的基站小很多,密闭性更好,选择一款适合的温控产品变得更加困
难。英维克公司的这款一体化机房专用空调还具备新风或者热交换的节
能模块供选择,在室外温度低的条件下,无需开启空调的压身菁机也能很
好的控制机房温度。且他的新风功能采用直流供电,在供电断掉的情况
下可以通过蓄电池供电继续工作。 ’
总之,随着我国高速铁路建设的不断发展,计算机机房的环境建设
将被高度关注,应用精密空调将保障计算机运行在一个稳定的温湿度环
境中,有利于计算机稳定运行,确保高铁计算机网络安全运转,保障高
铁稳定运行,精密空调将在高铁行业得到不断的广泛应用。